Spis treści - Wydawnictwo AGH

Transkrypt

Spis treści - Wydawnictwo AGH
Spis treœci
Wstêp .................................................................................................................
7
1. W£AŒCIWOŒCI PÓ£PRZEWODNIKÓW .....................................................
1.1. Struktura i w³aœciwoœci elementarnych pó³przewodników .......................
1.2. Pó³przewodniki domieszkowane ................................................................
1.3. Termodynamika systemów elektronów i dziur w pó³przewodnikach ......
1.4. Pó³przewodnik w stanie nierównowagi termodynamicznej ......................
1.5. Przewodnictwo pó³przewodników .............................................................
1.6. Mechanizmy transportu noœników .............................................................
1.7. Wbudowane pole elektryczne ....................................................................
1.8. Podstawowe równania pó³przewodników .................................................
1.9. Szumy w pó³przewodnikach ......................................................................
Literatura ............................................................................................................
9
9
19
23
25
30
34
37
38
42
45
2. ZJAWISKA KONTAKTOWE ...........................................................................
2.1. Pr¹d termoemisyjny ....................................................................................
2.2. Kontakt metal-pó³przewodnik (m-s) ..........................................................
2.3. Z³¹cze p+-n ..................................................................................................
2.4. Heteroz³acza ...............................................................................................
2.5. Kondensator MOS ......................................................................................
Literatura ............................................................................................................
47
47
48
54
63
65
75
3. DIODY ............................................................................................................... 77
3.1. Model diody z³¹czowej p+-n ...................................................................... 77
3.2. Równanie rzeczywistej diody z³¹czowej p+-n ........................................... 79
3.3. Parametry diody prostowniczej .................................................................. 82
3.4. Pojemnoœci z³¹cza p+-n – diody pojemnoœciowe ...................................... 83
3.5. Modele ma³osygna³owe diody ................................................................... 89
3.6. Efekty dynamiczne prze³¹czania diody p+-n ............................................. 93
3.7. Diody stabilizacyjne ................................................................................... 98
3.8. Diody tunelowe ........................................................................................... 101
3.9. Parametry termiczne diody ......................................................................... 104
3
4
3.10. Szumy w diodach .......................................................................................
3.11. Modele komputerowe diody .....................................................................
3.12. Diody Schottky’ego ...................................................................................
Literatura ............................................................................................................
108
109
114
119
4. TRANZYSTORY BIPOLARNE .......................................................................
4.1. Budowa i dzia³anie tranzystorów bipolarnych ..........................................
4.1.1. Struktury z³¹czowe i pr¹dy w tranzystorach ...................................
4.1.2. Konfiguracje i stany pracy tranzystora ...........................................
4.2. Charakterystyki napiêciowo-pr¹dowe ......................................................
4.2.1. Model Ebersa–Molla .......................................................................
4.2.2. Charakterystyki tranzystora w konfiguracji OE .............................
4.2.3. Model transportowy tranzystora .....................................................
4.3. Parametry i modele ma³osygna³owe tranzystorów bipolarnych ...............
4.3.1. Definicje podstawowe .....................................................................
4.3.2. Okreœlenie punktu pracy tranzystora ..............................................
4.3.3. Tranzystor jako czwórnik aktywny .................................................
4.3.4. Model typu hybryd-π dla konfiguracji OE .....................................
4.3.5. Model typu hybryd-π dla konfiguracji OB .....................................
4.3.6. Hybrydowe parametry typu h tranzystora .......................................
4.3.7. Czêstotliwoœci graniczne tranzystora ..............................................
4.3.8. U¿ytkowe parametry ma³osygna³owe tranzystora
w uk³adzie elektronicznym ..............................................................
4.4. Prze³¹czanie tranzystora .............................................................................
4.4.1. Warunki pracy tranzystora jako prze³¹cznika .................................
4.4.2. Równanie kontrolne ³adunku bazy ..................................................
4.4.3. Tranzystor zintegrowany z diod¹ Schottky’ego .............................
4.5. Nara¿enia napiêciowe tranzystorów ..........................................................
4.6. Szumy tranzystorów bipolarnych ...............................................................
4.7. Fizyczne i komputerowe modele tranzystorów bipolarnych ....................
4.7.1. Za³o¿enia wstêpne do modelu Gummela–Poona ............................
4.7.2. Pr¹d transportowy tranzystora .........................................................
4.7.3. Model Gummela–Poona w SPICE (model SGP) ...........................
4.7.4. Efekty cieplne i model termiczny tranzystora bipolarnego ...........
4.8. Bipolarne tranzystory mocy .......................................................................
Literatura ............................................................................................................
121
121
121
125
127
127
131
133
135
135
135
136
140
143
145
147
151
152
152
156
158
159
161
164
164
166
172
180
186
188
5. TRANZYSTORY POLOWE ............................................................................
5.1. Zasada dzia³ania i podzia³ tranzystorów polowych ..................................
5.2. Z³¹czowy tranzystor polowy JFET i jego modele .....................................
5.2.1. Warunki pracy tranzystora n-JFET jako wzmacniacza ..................
5.2.2. Parametry ma³osygna³owe tranzystora JFET .................................
5.2.3. Ograniczenia czêstotliwoœciowe i czêstotliwoœæ odciêcia .............
190
190
193
198
201
203
5.3. Szumy w tranzystorach JFET ...................................................................
5.4. Model komputerowy tranzystora JFET w SPICE/PSpice .......................
5.5. Tranzystor polowy z izolowan¹ bramk¹ (MOSFET) i jego modele .......
5.5.1. Wielkosygna³owy model zastêpczy tranzystora MOSFET ..........
5.5.2. Ma³osygna³owy model tranzystora MOSFET ..............................
5.6. Ma³osygna³owy admitancyjny schemat zastêpczy
tranzystorów polowych ............................................................................
5.7. Szumy w tranzystorach MOSFET ...........................................................
5.8. Modele komputerowe tranzystorów MOSFET .......................................
5.9. Tranzystory polowe MOSFET du¿ej mocy .............................................
5.10. Porównanie tranzystorów polowych MOSFET
z tranzystorami bipolarnymi ....................................................................
Literatura ............................................................................................................
204
205
208
211
212
6. PRZYRZ¥DY OPTOELEKTRONICZNE .......................................................
6.1. Absorpcja œwiat³a w pó³przewodnikach – fotodetektory ..........................
6.1.1. Fotorezystory ...................................................................................
6.1.2. Fotodiody .........................................................................................
6.1.3. Fototranzystory ................................................................................
6.2. Przyrz¹dy fotowoltaiczne ...........................................................................
6.3. Diody elektroluminescencyjne ...................................................................
6.4. Diody laserowe ...........................................................................................
6.5. Parametry energetyczne i œwietlne .............................................................
Literatura ............................................................................................................
233
233
239
241
245
246
251
257
263
267
7. TYRYSTORY I TRIAKI ....................................................................................
7.1. Budowa i dzia³anie tyrystora ......................................................................
7.2. Triaki ...........................................................................................................
7.3. Struktury tyrystorowe V-MOS i D-MOS ..................................................
Literatura ............................................................................................................
268
268
276
277
281
8. PÓ£PRZEWODNIKOWE PRZYRZ¥DY £ADUNKOWE ............................
8.1. Kondensatory MOS w strukturze CCD .....................................................
8.2. Efekty dynamiczne i transfer ³adunku w CCD ..........................................
8.3. Sensory optyczne CCD ..............................................................................
Literatura ............................................................................................................
282
282
284
288
291
9. PRZYRZ¥DY TERMOELEKTRYCZNE ........................................................
9.1. Termopr¹dy w pó³przewodnikach ..............................................................
9.1.1. Zjawisko Seebecka ..........................................................................
9.1.2. Zjawisko Peltiera .............................................................................
9.1.3. Parametry termoelektryczne materia³ów ........................................
9.1.4. Efekt Thomsona ...............................................................................
292
292
294
297
299
302
217
218
219
224
230
232
5
9.2. Pó³przewodnikowe przyrz¹dy termoelektryczne ......................................
9.2.1. Generator termoelektryczny ............................................................
9.2.2. Ch³odziarki termoelektryczne .........................................................
Literatura ............................................................................................................
304
306
310
313
10. SYMBOLE, INDEKSY I OZNACZENIA
PRZYRZ¥DÓW PÓ£PRZEWODNIKOWYCH .............................................. 314
6